| 초록 |
1. 분석자서문 생물학적 기능 재료를 3차원적으로 구현함으로써 독특한 형상과 물성, 기능성을 가진 생체 소자를 만들어낼 수 있다. 액티브 디바이스와 생물학의 결합은 재생 전자 의약품, 스마트 인공 기관, 의료용 로봇, 인간-기계 인터페이스 등 다양한 분야에 영향을 미칠 수 있다. DNA와 단백질 같은 분자 크기부터 거시적 스케일의 조직과 장기에 이르기까지 생체의 구성 요소는 3차원 구조를 갖고, 대부분 부드럽고 신축성이 있으며 온도에 민감하다. 이와 같은 특성은 전자기기에 최적화되어 발달한 2차원 평면적이고 단단한 재료를 사용하는 제조법으로는 생물학적 플랫폼을 구현하기 어렵게 하였다. 압출 방식을 이용한 다중 재료 3차원 인쇄 기술은 첨가 가공(additive manufacturing, AM) 기술 중 하나로, 3차원 생체공학 디바이스의 제조 난점을 극복하는 데 사용되기 시작하였다. 3차원 인쇄 및 이미징 기술을 이용 특성화, 계층화, 혼직(interwoven)화된 디바이스, 나노 기술을 통한 고성능 소재의 도입, 다양한 종류의 연질 및 나노 스케일 소재가 생체공학 디바이스 프로세스에 상용되기 시작하였다. 3차원 인쇄, 나노 재료의 물성, 살아 있는 플랫폼과의 결합은 차세대 생체공학 시스템을 가능하게 할 것이다. 본 분석에서는, 압출 방식의 3차원 인쇄 방법을 위주로 나노 재료와 생체공학 디바이스의 새로운 연구들을 리뷰해본다. 2.목차 1. 개요 2. 다중 스케일3차원 인쇄 3. 기능성 나노 잉크 4. 마이크로 스케일 3차원 인쇄 5. 3차원 인쇄된 구조의 기계적 특성 6. 시간적, 공간적 구배 7. 3차원 정적구배 인쇄 8. 4차원 동적구배 인쇄 9. 3차원 해부학적 구조의 인쇄 10. 전도성 잉크의 3차원 인쇄 11. 반도체 소자의 3차원 인쇄 12. 맺음말 Multi-scale, multi-material 모델을 만들 수 있는 3차원 인쇄 기술은 바이오 재료, 나노 재료 등의 기능성 재료와 결합하여 생체공학적 디바이스를 만들 수 있었다. 3차원 인쇄 기술을 이용하여, 개인에 특성화된 국부적, 대면적 생체공학 디바이스를 만들어내는 것과 살아 있는 플랫폼을 인쇄하는 것은 향후 미래에 주요한 연구 과제가 될 것이다. References [1] Y. L. Kong, M. K. Gupta, B. N. Johnson, and M. C. McAlpine, ldquo;3D printed bionic nanodevices, rdquo; Nano today, vol. 11, pp. 330-350, 2016. [2] R. D. Deegan, ldquo;Pattern formation in drying drops, rdquo; Physical Review E, vol. 61, pp. 475-485, 01/01/ 2000. [3] R. D. Deegan, O. Bakajin, T. F. Dupont, G. Huber, S. R. Nagel, and T. A. Witten, ldquo;Capillary flow as the cause of ring stains from dried liquid drops, rdquo; Nature, vol. 389, pp. 827-829, 1997. [4] B. Y. Ahn, D. J. Lorang, and J. A. Lewis, ldquo;Transparent conductive grids via direct writing of silver nanoparticle inks, rdquo; Nanoscale, vol. 3, pp. 2700-2702, 2011. [5] B. C.-K. Tee, A. Chortos, A. Berndt, A. K. Nguyen, A. Tom, A. McGuire, et al., ldquo;A skin-inspired organic digital mechanoreceptor, rdquo; Science, vol. 350, pp. 313-316, 2015. ※ 이 자료의 분석은 인디애나 대학의 류종은님께서 수고해주셨습니다. |
